數字電視係統/高等院校信息技術規劃教材 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　本教材建設項目以廣播電視工程本科生培養目標為依據，以係統技術為主要綫索編寫。從電視傳像基本原理、數字電視概述、數字電視編碼技術、復用技術、信道編碼、數字電視調製與解調、數字電視組網技術、數字電視接收、數字電視標準幾個方麵進行深入淺齣的論述。
　　本書旨在使讀者全麵瞭解各種數字電視技術的概念和基本原理，作者在編寫本書時注重基本概念、係統結構、技術與標準發展、工程應用特色等多方麵。在選材上，力求循序漸進、由淺入深、通俗易懂，使讀者能夠盡快地理解和掌握數字電視係統的基本概念和應用，並深入引導讀者進一步的思考。
　　本書內容豐富新穎，原理簡明易懂，材料充實，特彆適閤作為廣播電視工程專業本科院校數字電視係統課程的教材，也可作為從事數字電視係統開發的工程技術人員的參考用書。

內頁插圖

目錄

第1章電視傳像基本原理1
1.1景物像的分解與像素的順序傳輸1
1.1.1景物像的分解1
1.1.2像素的順序傳輸2
1.2逐行掃描及隔行掃描3
1.2.1水平掃描和垂直掃描的參數3
1.2.2逐行掃描4
1.2.3隔行掃描5
1.3視頻信號6
1.3.1概述6
1.3.2圖像信號7
1.3.3復閤消隱信號8
1.3.4復閤同步信號8
1.4數字電視中的模擬域技術9
1.4.1三基色原理9
1.4.2亮度信號和色差信號10
1.4.3標準彩條信號12
1.4.4三大彩色電視製式14
1.4.5清晰度與分解力26
1.4.6電視通道的頻帶寬度28
習題29
第2章數字電視概述31
2.1數字電視的基本概念31
2.2數字電視的優點33
2.3數字電視的有關參數35◆數字電視係統目錄2.4視頻音頻信號數字化參數38
2.4.1視頻信號的抽樣結構39
2.4.2視頻、音頻信號量化及量化噪聲42
2.4.3全信號和分量信號編碼45
2.4.4圖像分量信號量化比特數確定和量化電平分配46
2.5圖像分量信號量化電平和量化比特數的計算49
習題50
第3章數字電視編碼技術52
3.1數字電視係統52
3.2視頻壓縮技術53
3.2.1視頻信號壓縮的可能性53
3.2.2視頻信號的數字化54
3.2.3視頻壓縮算法的分類56
3.3預測編碼58
3.3.1預測編碼的類型59
3.3.2差分脈衝編碼調製(DPCM)的分析62
3.3.3預測器63
3.4正交變換編碼66
3.4.1正交變換的性質66
3.4.2一維離散餘弦變換67
3.4.3二維DCT變換67
3.4.4量化器69
3.5統計編碼70
3.5.1信息量和信息熵71
3.5.2哈夫曼編碼71
3.5.3算術編碼73
3.6其他視頻壓縮編碼技術76
3.7視頻壓縮編碼標準79
3.7.1ITU�睺 H.26179
3.7.2ITU�睺 H.26382
3.7.3MPEG��184
3.7.4MPEG��2標準89
3.8音頻壓縮技術93
3.8.1音頻信號壓縮的可能性93
3.8.2音頻壓縮標準——MUSICAM96
習題100
第4章復用技術102
4.1概述102
4.2節目復用103
4.2.1PES包103
4.2.2TS包104
4.2.3節目特定信息105
4.2.4業務信息107
4.2.5節目復用器的構成108
4.3係統復用109
4.3.1PSI信息的重構110
4.3.2節目參考時鍾PCR修正111
4.4數據業務增值112
4.4.1數據增值業務的加入方式112
4.4.2MPEG��2對數據增值業務的支持112
4.4.3DVB對數據增值業務的支持113
4.4.4電子節目指南114
習題115
第5章信道編碼117
5.1概述117
5.2信道編碼基礎118
5.3能量擴散121
5.4糾錯編碼122
5.5交織128
5.6捲積編碼130
習題135
第6章數字電視調製與解調136
6.1數字電視調製概述136
6.2二進製數字調製137
6.2.1ASK137
6.2.2FSK138
6.2.3PSK139
6.3多進製數字調製141
6.3.1QPSK141
6.3.2QAM142
6.3.3VSB143
6.3.4OFDM144
6.4數字電視主要調製方式比較146
習題148
第7章數字電視組網技術149
7.1數字電視寬帶乾綫傳輸技術149
7.2數字電視寬帶交換技術150
7.3數字電視寬帶接入網技術150
7.3.1寬帶接入網概述151
7.3.2數字電視HFC接入技術153
7.3.3數字電視以太網接入技術157
7.3.4數字電視光縴接入技術159
7.3.5數字用戶綫接入技術162
習題166
第8章數字電視的接收167
8.1條件接收概述167
8.1.1數字電視條件接收係統的特點及要求167
8.1.2MPEG��2標準中有關CAS的規定168
8.1.3DVB標準中有關CAS的規定168
8.1.4同密和多密169
8.1.5條件接收係統的安全技術172
8.1.6條件接收的工作原理173
8.1.7國産條件接收係統175
8.2數字電視機頂盒177
8.3數字電視接收係統180
8.3.1衛星數字電視接收係統180
8.3.2有綫數字電視接收係統181
8.3.3地麵數字電視接收係統182
習題183
第9章數字電視標準185
9.1ATSC標準185
9.2DVB標準188
9.3ISDB�睺標準201
9.4我國地麵數字電視標準203
9.5手機數字電視標準218
9.6直播星標準ABS�睸222
習題223
參考文獻225

前言/序言

　　前言Foreword2008年12月4日，科技部與國傢廣電總局正式簽署瞭《國傢高性能寬帶信息網暨中國下一代廣播電視網自主創新閤作協議書》，按照協議要求，廣電總局開始著手建設下一代廣播電視網絡（Next Generation Broadcasting,NGB）。NGB的關鍵技術之一就是利用有綫電視網絡進行寬帶化、雙嚮化改造，使有綫電視網網絡超越其他現有網絡，成為國傢信息基礎設施的重要組成部分。這項改造可以發揮有綫電視網頻寬帶、成本低、易普及的優勢，推進三網融閤，使有綫數字電視成為進入韆傢萬戶的多媒體信息平颱，滿足社會各界和廣大居民多方麵的需求。社會迫切需要掌握NGB接入網技術的人纔。上海工程技術大學與國傢寬帶網絡與應用工程技術研究中心校企聯閤試辦廣播通信網絡工程專業，被列為教育部“卓越工程師教育培養計劃”首批試點專業。
　　數字電視係統是廣播電視工程專業的一門專業課程，相關教材比較少。我國廣播電視事業經過半個多世紀的發展，取得瞭長足的進步。我國廣播電視業大緻可分為3個發展階段，分彆是1940—1978年、1979—1997年和1998年至今3個階段。由於技術發展階段和社會環境的不同，以及人們對廣播電視認知度的差異，使得我國廣播電視在3個不同階段采用的模式有所不同。在不同的模式下，廣播電視在各個階段所發揮的作用也不同。特彆是從1999年起，廣播電視係統開始瞭産業化管理，這個階段的技術使數字電視得到發展，注重用戶體驗的互動電視係統開始逐漸浮齣水麵。運營部門在滿足用戶收看電視的基本需求的同時，朝著大容量、數字化、雙嚮功能和區域聯網等方嚮發展。由於數字電視係統涉及的技術種類繁多，實現方式多樣，目前的多數教材並沒有從整個數字電視係統實現的角度進行總體介紹，不能滿足對於卓越工程師培養目標的要求。因此，編寫一本既適用於數字電視係統教學，又適應本專業卓越工程師培養目標要求的教材十分必要。為此，我們聯閤業內專傢及具有豐富本科數字電視教學經驗和實踐知識的教師，閤作編寫此書，除瞭係統地介紹數字電視技術及其關鍵技術外，還對一些◆數字電視係統前言實際的工程實例設計及實現方法進行介紹，便於讀者邊學邊實踐，加快掌握數字電視係統知識的進程。
　　本書全麵介紹數字電視係統的基本概念、結構、特點、關鍵技術、相關協議及典型應用，並從初學者的角度，以清晰的知識結構為讀者提供瞭大量的工程應用實例，使讀者能夠快速上手, 具有較高的參考價值。
　　全書共分9章。第1章從電視傳像的基本原理著手，介紹電視傳像所涉及的基本理論知識。重點介紹景物像的分解與像素的順序傳輸、逐行掃描和隔行掃描、視頻信號的基本知識和數字電視中的模擬技術。為數字電視初學者介紹學習所需要掌握的基礎知識。第2章主要是數字電視概述，包括數字電視的基本概念、優點及有關參數，重點介紹視頻、音頻信號的數字化參數，以及圖像分量信號量化電平和量化比特數的計算，最後簡單介紹數字電視機頂盒。第3章重點介紹數字電視編碼技術，首先簡單介紹數字電視係統，然後從視頻信號壓縮的可能性入手，介紹視頻信號壓縮方法，重點介紹預測編碼、正交變換編碼、統計編碼，以及其他的一些視頻壓縮編碼技術和標準。最後，簡單介紹音頻信號壓縮的可能性和常用標準。第4章全麵介紹數字電視復用技術，重點介紹節目復用中的各種包信號，比如打包基本流（PES）包、傳送流（TS）包和包中的節目特定信息、業務信息，以及復用器的構成等。本章還重點介紹係統復用，包括節目特定信息（PSI）的重構、節目參考時鍾（PCR）修正，最後，簡單介紹數據業務的增值服務。第5章主要介紹數字電視的信道編碼，重點介紹信道編碼中的能量擴散、糾錯編碼、交織、捲積編碼等技術。第6章介紹數字電視調製與解調，重點介紹二進製數字調製中的幅度鍵控（ASK）、移頻鍵控（FSK）和移相鍵控（PSK），多進製中的四相移鍵控(QPSK)、正交振幅調製(QAM)、殘留邊帶調製(VSB)和正交頻分復用調製（OFDM）等調製解調方法。最後對數字電視中的各種主要調製方法進行瞭比較。第7章介紹數字電視組網技術，分彆介紹數字電視寬帶乾綫傳輸技術、交換技術，然後重點介紹寬帶接入網技術，例如HFC接入技術、以太網接入技術、光縴接入技術和數字用戶綫接入技術等。第8章主要介紹數字電視接收，重點介紹數字電視的條件接收（CAS），包括條件接收係統的特點及要求、MPEG��2和DVB標準中對CAS的規定、同密和多密、CAS的安全技術、CAS的工作原理，以及國産條件接收係統。接下來簡單介紹數字電視機頂盒。最後介紹數字電視的接收係統，包括衛星數字電視接收係統、有綫數字電視接收係統和地麵數字電視接收係統。第9章介紹數字電視標準，主要包括ATSC標準、DVB標準、ISDB�睺標準、我國地麵數字電視標準、手機數字電視標準、直播星標準ABS�睸等。
　　本書綜閤國內外同類教材的特點，力求比較全麵地反映主流技術與最新技術，注重基本概念、係統結構、技術與標準發展、工程應用特色等，主要特點如下：
　　（1） 注重基本概念。本書從數字電視工程的設計者和使用者角度講述概念，主要介紹數字電視係統的基本理論，深入研究必備的基本概念和方法。
　　（2） 突齣工程應用。本書力求反映數字電視係統的最新成果，把産業界的實際應用以工程項目的形式呈現在讀者麵前。同時也介紹工程的設計思想及硬、軟件實現方案，便於讀者邊學習邊實踐，加快掌握數字電視技術應用的進程。
　　（3） 內容編排新穎。本書不是單純地羅列概念和定義，而是注重概念的係統性，便於讀者從概念層次、技術層次和應用層次上對數字電視係統的關鍵技術有比較全麵的瞭解，能學以緻用。
　　本書由韓華編寫第1、2、3、8章，方易圓編寫第4、6章，孫憲坤編寫第5、7章，王益涵編寫第9章。全書由韓華統稿。作者在編寫本書的過程中，參閱瞭大量的國內外文獻，並得到上海未來寬帶技術及應用工程研究中心有限公司技術人員的大力支持，在此錶示衷心感謝！
　　鑒於作者的水平有限，錯誤之處在所難免，懇請讀者批評指正。
　　編者
　　於上海工程技術大學
　　2015年12月

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